28/11/2014 Sjøisen i Arktis vokste frem for 2,6 millioner år siden

Eksotisk feltarbeid på sjøisen i Arktis. Foto: Thomas A. Brown, Simon T. Belt Eksotisk feltarbeid på sjøisen i Arktis. Foto: Thomas A. Brown, Simon T. Belt

– I 2,6 millioner år har vi hatt sjøis i Arktis, som den vi ser i dag. I vår levetid kan vi oppleve at den blir borte, sier Jochen Knies. I et internasjonalt samarbeidsprosjekt har han gransket den historiske framveksten av grensene for havis i Polhavet. Resultatene er nå publisert i Nature Communications.

Tekst: G.Løvø (NGU)/M.Sojtaric (CAGE)

For mellom fire og fem millioner år siden lå sjøisgrensen i Arktis mye lengre nord enn i dag. En maksimal sjøisutbredelse, som den vi ser i dag, oppsto første gang for rundt 2,6 millioner år siden. Nå kan den nye kunnskapen brukes til å forbedre framtidas klimamodeller.

– I 2,6 millioner år har vi hatt sjøis – som den vi ser i dag – i Arktis. I vår levetid kan vi oppleve at den blir borte. Den nye rapporten fra FNs klimapanel viser at den arktiske isutbredelsen har hatt en rask nedgang siden 1970-tallet, med 2012 som det året da utbredelsen var på sitt minste, forteller forsker Jochen Knies ved CAGE og Norges geologiske undersøkelse (NGU).

Forsker Jochen Knies. Foto: Gudmund Løvø (NGU)

Forsker Jochen Knies er hovedforfatterenen bak artikkelen som forteller om sjøisens dannelse i Arktis. Foto: Gudmund Løvø (NGU)

I et internasjonalt samarbeidsprosjekt har Knies gransket framveksten av grensene for havis i Polhavet 5,3 til 2,6 millioner år siden.

Fossiler gir svaret

Dette var siste gang Jorda opplevde en lang periode med et gjennomsnittlig varmt klima, før kalde istider tok til å veksle med milde mellomistider.

– Ved å granske molekyler fra spesielle plantefossiler, som er bevart i sedimentene, fant vi ut at store havområder var fri for havis fram til for fire millioner år siden, forteller Jochen Knies.

Senere utvidet havisen seg gradvis, og for 2,6 millioner år siden hadde den for første gang nådd det vi dag ser som grensen for vinterisen.

Kan få et isfritt hav

Forskningen har stor internasjonal interesse fordi dagens globale oppvarming er sterkt knyttet til et krympende isdekke i Polhavet. Ved slutten av vårt århundre vil Polhavet etter alt å dømme være helt fritt for havis, spesielt i sommermånedene. Dette kan ha stor betydning for hele klodens klimasystem. Polhavene, deres temperatur og saltinnhold, er viktige drivere for havsirkulasjonen som fordeler varme i verdens hav. Det har også betydning for varmefordeling i atmosfæren. Dette finstemte systemet forskes det mye på, og man forsøker å forutse fremditige endringer ved hjelp av klimamodeller, som er avhengige av gode data.

Sea ice extent 2012. Image: NASA

Satelittbilder avslørte den minste sjøisutbredelsen noensinne målt. Dette er septemberisen 2012. Den gule linjen er gjennomsnittet for minimum sjøisutbredelse gjennom 30 år. Illustrasjon: NASA

 

– Våre resultater kan brukes som et verktøy i klimamodellering for å vise hva vi kan forvente av klimaet ved neste hundreårsskifte. Jeg er overbevist om at dette blir ett av mange verktøy som også FNs klimapanel vil ta i bruk. Det har hele tiden vært stor usikkerhet knyttet til isutbredelsen i Arktis. Gjennom dette arbeidet viser vi hvordan havisen i Polhavet utviklet seg før alle de store isdekkene på den nordlige halvkule var etablert, forklarer Knies.

Dype brønner fungerer som arkiv

(Pleurosigma stuxbergii) Foto: Thomas A. Brown, Simon T. Belt

Her er et mikroskopbilde av sjøis-diatomer (Pleurosigma stuxbergii), som produser den organiske biomarkøren som forskerne gransker i arbeidet med å beskrive havisutbredelsen i Arktis. Foto: Thomas A. Brown, Simon T. Belt


Det er en dyp brønn nordvest for Spitsbergen som er utgangspunktet for forskningen. Brønnen er boret som et ledd i det internasjonale boreprogrammet IODP for å aldersbestemme avsetningene i området. I de lagvise sedimentene er det også lagret såkalte biomarkører, plantefossiler av samme type som forskerne finner i de samme farvannene i dag.

– De lagvise avsetningene gjør at vi blant annet kan «lese» når sjøisen nådde fram til akkurat dette punktet, forteller Knies.

Jordas fysiske endringer førte til havis

Forskerne tror at veksten i havis fram til for 2,6 millioner år siden, blant annet skyldtes den omfattende landhevingen i denne perioden. – Endret topografi i flere arktiske regioner i Arktis, blant annet på Svalbard og Grønland, med oppbygging av is på land, stimulerte utbredelsen av breisen, sier Knies.

– I tillegg sørget åpningen av Beringstredet og lukkingen av Panamakanalen i samme tidsvindu for en kraftig økning i tilførselen av ferskvann, noe som forsterket isdannelsen i Polhavet, opplyser Jochen Knies.

Det var altså store fysiske endringer av selve kloden som førte til den sakte fremveksten av havis i Arktis over millioner av år. For cirka 2,6 millioner år siden var alle de store isdekkene på den nordlige halvkule på plass.

Internasjonalt arbeid

Arbeidet har skjedd i et samarbeid mellom forskere ved NGU, UiT Norges arktiske universitet, University of Plymouth, Universitat Autònoma de Barcelona, Stellenbosch University i Sør-Afrika og Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats i Barcelona.

Resultatene fra den nye studien er publisert i Nature Communications.

 Referanse:

Nature Communications: The emergence of modern sea ice cover in the Arctic Ocean.
Jochen Knies, Patricia Cabedo-Sanz, Simon T. Belt, Soma Baranwal, Susanne Fietz, Antoni Rosell-Melé.

Print Friendly
Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someone